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Medizinische Steckverbinder

Richtig gesteckt, auch zu Hause

2. Mai 2023, 13:04 Uhr | Von Sascha Gres, Harwin

Home Healthcare verlagert Teile der klinischen Überwachung nach Hause zum Patienten. Mobile Medizingeräte im Heimeinsatz benötigen eine kompakt-robuste, zuverlässige und leistungsstarke Verbindungstechnik. OEMs sollten Steckverbinder und Kabel bereits in frühen Entwicklungsstadien mitdenken.

Die häusliche medizinische Überwachung und Behandlung (Home-Healthcare) nimmt stetig zu, angetrieben durch die alternde Bevölkerung, die steigende Zahl von Menschen mit chronischen Krankheiten und die Notwendigkeit, den Druck vom Klinikpersonal zu nehmen. Studien von Grand View Research prognostizieren, dass der globale Markt für die häusliche Gesundheitsfürsorge in den kommenden Jahren jährlich um fast acht Prozent wachsen soll und bis 2030 einen jährlichen Wert von 650 Mrd. US-Dollar erreicht. Für Medizintechnik-OEMs eröffnet sich daraus ein großes Potenzial.

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Gründe für Home-Healthcare

Home-Healthcare spielt eine wichtige Rolle bei der Entlastung des medizinischen Systems, da ein Teil der Arbeit vom Patienten selbst zu Hause übernommen wird. Darüber hinaus ergeben sich weitere wichtige Vorteile. Ein genauerer, telemedizinischer Remote- oder IoMT-getriebener Einblick in Gesundheitszustand über vernetzte Medizingeräte führt zudem zu fundierteren Entscheidungen über die weitere Behandlung. Durch den Zugriff auf Langzeitdaten anstatt nur auf einige wenige klinische Messungen, die in einem begrenzten Zeitraum durchgeführt wurden, erhalten Mediziner ein umfassendes Verständnis der Patientensituation. Dies kann eine genauere Diagnose ermöglichen. Außerdem lassen sich Veränderungen oder Verschlechterungen bereits vor der nächsten vereinbarten Untersuchung diagnostizieren. So können potenzielle Risiken früher erkannt werden. Außerdem müssen sich vulnerbale Patienten nicht in klinische Situationen begeben, wo die Wahrscheinlichkeit höher wäre, sich mit Viren zu infizieren, die ihren Zustand verschlechtern könnten. Die Behandlung zu Hause ist für Patienten zudem bequemer, da sie keine langen Wege für Tests oder Behandlungen zurücklegen müssen.

Hardware für Home-Healthcare

Abhängig von der zu überwachenden oder zu behandelnden Erkrankung kann die Art der einzusetzenden Medizingeräte sehr unterschiedlich sein. Nierenkranke Patienten können zum Beispiel Heimdialysegeräte verwenden. Diese sind eher groß und werden über das Stromnetz betrieben. Auch bei der Behandlung von Krankheiten wie Schlafapnoe können große, netzbetriebene Geräte eingesetzt werden, um die Atemfrequenz des Patienten zu regulieren.

Wer an Bluthochdruck leidet, benötigt ein Blutdruckmessgerät. Meist handelt es sich dabei um kleine, tragbare Geräte, die über Batterien betrieben werden. Diabetiker benötigen ein Blutzuckermessgerät, das täglich regelmäßige Messungen vornimmt. Diese Kontrollen können mit einem am Körper getragenen (Wearable) oder einem tragbaren Sensor durchgeführt werden. Menschen mit Herzrhythmusstörungen können ihre Herzfrequenz kontinuierlich mit einem tragbaren EKG-Gerät überwachen lassen. Die erfassten Daten können dann online an den zuständigen Arzt übermittelt werden, der sie eingehend analysiert.

Spezielle Leistungsmerkmale für Home-Healthcare-Geräte

Die Geräte, die zur Überwachung oder Behandlung von Patienten zu Hause eingesetzt werden, unterscheiden sich von der Technik, wie sie in Kliniken zum Einsatz kommt. In einer Klinik werden die Geräte von geschultem Personal bedient. Zu Hause müssen ungeschulte Personen die Geräte mit minimaler Anleitung bedienen können. Daher müssen die Geräte einfacher konzipiert sein und dürfen keine komplexen Funktionen aufweisen, die zu Fehlern führen könnten.

Tragbare Geräte sollten zudem leicht und kompakt für den Transport sein. Eine lange Betriebsdauer ist ebenfalls wichtig. Jegliche Probleme mit der Zuverlässigkeit könnten die Genauigkeit der Überwachung oder die Wirksamkeit der Behandlung beeinträchtigen. Führt mangelnde Zuverlässigkeit zu einem Produktrückruf, könnte dies den Ruf des Herstellers und das Vertrauen in Home-Healthcare-Geräte schädigen.

Die Wahl der Verbindungstechnik

Die Komponenten, aus denen das Gerät besteht, müssen die oben genannten Eigenschaften widerspiegeln. Dies ist besonders wichtig bei der Auswahl der Verbindungstechnik, da diese neben dem elektrischen Strom auch wichtige Daten transportiert.

Hohe Kontaktdicht bei wenig Platz
Kompakte Steckverbinder sind aufgrund der Platzbeschränkungen innerhalb vieler
Geräte ein Muss. Trotz geringer Abmessungen wird in der Medizin oft eine hohe Zahl von Kontakten gebraucht, sodass eine hohe Kontaktdichte gefordert ist. Um den Platzbedarf zu minimieren, sind Steckverbinder, die sowohl Signal- als auch Stromversorgungskontakte enthalten, von Vorteil.

Schutz vor Überschlag
Um die elektrische Leistungsfähigkeit zu verbessern, sind Steckverbinder aus Materialien mit niedrigen Kontaktwiderständen zu bevorzugen. Eng beieinander liegende Kontaktstifte, die hohe Ströme führen, erfordern zum Schutz vor Überschlag eine Steckerkonstruktion mit starken Isolationseigenschaften.

Signalintegrität
Die Erfassung ungenauer Daten beeinträchtigt die Fähigkeit des medizinischen Personals, den Gesundheitszustand des Patienten zu interpretieren. Twisted-Pair-Verkabelung mindert das Übersprechen, sodass ein hohes Maß an Signalintegrität erreicht wird. Steckverbinder mit Backshell-Abschirmung sind ideal, um elektromagnetische Störungen (EMI) zu unterdrücken.

Langer, sicherer Halt
Um eine lange Lebensdauer zu erzielen, selbst wenn die Geräte unsachgemäß behandelt oder fallen gelassen werden, ist hohe Zuverlässigkeit erforderlich. Die Steckverbinder sollten über sichere Verriegelungsmechanismen verfügen, da diese zu einem sicheren Halt der Kabel beitragen.

Weniger Steckzyklen
Für Steckverbinder und Kabel, die in Geräte bzw. Ausrüstung in Operationssälen und Krankenhäusern verbaut sind, wird vorgeschrieben, dass sie das Eindringen von Flüssigkeiten verhindern sollen. Für die Fernüberwachung oder -behandlung ist dies jedoch eher unwahrscheinlich. Darüber hinaus befinden sich bei Geräten für den Heimgebrauch die Steckverbinder und Kabel in der Regel innerhalb der Geräte, sodass die Benutzer nichts trennen oder neu verbinden müssen. Das bedeutet, dass die Polarisierung oder Steckzyklen-Haltbarkeit kein großes Problem darstellt.